DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2018/151059

СКІНЧЕННО-ЕЛЕМЕНТНИЙ РОЗРАХУНОК ПОЗАЦЕНТРОВО-СТИСНУТИХ СТЕРЖНІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ ІНЖЕНЕРНИХ СПОРУД

А. V. Hasenko, I. A. Yurko, P. A. Yurko, L. V. Hasenko

Анотація


Мета. Виконати скінченно-елементний перевірочний розрахунок позацентрово-стиснутих стержнів залізобетонних конструкцій інженерних споруд. Методика. Чисельне моделювання напружено-деформованого стану конструкцій виконано в системі скінченно-елементного аналізу NASTRAN. Розрахунок виконано на основі деформаційної моделі та екстремального критерію міцності з використанням нелінійної діаграми бетону і дволінійної діаграми стану арматури. Як приклад, розраховано найбільш напружений елемент Г-подібної суцільної піврами двотаврового поперечного перерізу. Результати. Отримано графіки розподілу відносно головних осей деформацій і напружень на поверхні моделей, в арматурних стержнях та їх числові значення із вказуванням екстремумів. Наукова новизна. З’ясовано, що скінченно-елементне моделювання роботи конструкцій та їх елементів дає змогу врахувати особливості вичерпання їхньої несучої здатності та втрати місцевої чи загальної стійкості. Встановлено доцільність розбивання моделі будівельних конструкцій правильної геометричної форми на гексаедри із стороною, що складає 2-3 % від загальної висоти чи довжини досліджуваної моделі. Практична значимість. Розглянута чисельна модель залізобетонного елемента колони дозволяє проводити дослідження напружено-деформованого стану при різному відсотку армування та прикладання зосередженої сили. Моделювання напружено-деформованого стану стиснутого елементу дозволяє оптимізувати розміри зразків для проведення експериментальних випробувань, а також виділити місця на зразках, на які потрібно звернути особливу увагу під час проведення експерименту.


Ключові слова


залізобетонні конструкції; чисельне моделювання; метод скінченних елементів; напружено-деформований стан; позацентровий стиск

Повний текст:

PDF

Посилання


REFERENCES

Hasenko A. V., Jurko P. A. Prohnozuvannia napruzheno-deformovanoho stanu stysnutykh zalizobetonnykh elementiv shliakhom kompiuternoho modeliuvannia [Forecasting of strained-deformed state of compressed reinforced concrete elements by computer simulation]. Visnyk SNAU Publ., Seriya Budivnytstvo. Sumy, 2014, issue 10 (18), pp. 85-90.

DBN V.1.2-2:2006. Systema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky budivelnykh obiektiv. Navantazhennia i vplyvy. [System of reliability and safety of building objects. Load and impact]. Kyjiv, Minbud Ukrainy Publ., 2006. 60 р.

Pavlikov A. M., Jurko P. A. Reshenie zadach prochnosti vnecentrenno szhatyh zhelezobetonnyh jelementov v normal'-nom sechenii na osnove nelinejnoj diagrammy sostojanija betona [Solving the problems of strength of eccentrically compressed reinforced concrete elements in the normal section on the basis of a nonlinear diagram of the state of concrete]. Sbornik nauchnyh trudov (otraslevoe mashinostroit., stroit-vo), Poltav. nac. tehn. un-t im. Jurija Kondratjuka. Poltava, PoltNTU Publ., 2011. issue 1 (29). рр. 61-65.

Pershakov V. M. Karkasnye zdanija iz trjohsharnirnyh zhelezobetonnyh ram, [monografija] [Frame buildings from three-hinged reinforced concrete frames: [monograph]. Kyjiv, Knizhnoe izdatel'stvo NAU Publ., 2007. – 301 р.

Semko O. V., Hasenko A. V., Lazariev D. M., Avramenko Yu. O. Osoblyvosti modeliuvannia napruzheno-deformovanoho stanu lehkykh stalevykh tonkostinnykh konstruktsii [Features of the simulated stress-strain state of light steel thin-walled structures]. Visnyk DNUZT imeni akademika V. Lazariana, Dnipropetrovsk, 2011. issue 39, рр. 191-194.

Shimkovich D. G. Raschet konstrukcij v MSC/NASTRAN for Windows [Calculation of structures in MSC/NASTRAN for Windows]. Moskow, DMK Publ., 2003. 448 р.

Beicha D., Kanit T., Brunet Y., Imad A., Moumen A. E., Khelfaoui Y. Effective transverse elastic properties of unidirectional fiber reinforced composites. Mechanics of Materials, 2016, vol. 102, pp. 47-53. DOI 10.1016/j.mechmat.2016.08.010.

Bishnu P. A., Daman K. P. New method of applying long-term multiaxial stresses in concrete specimens undergoing ASR, and their triaxial expansions. Materials and Structures, 2016, vol. 49 (9), pp. 3409-3508. DOI 10.1617/s11527-015-0734-z.

Hamid H., Mazaheri H., Rahami H., Kheyroddin A. Static and dynamic analysis of cracked concrete beams using experimental study and finite element analysis. Periodica Polytechnica. Civil Engineering. Budapest, 2017, vol. 62 (2), pp. 337-345. Access Mode : DOI : https://doi.org/10.3311/PPci.11450

Hasenko A. V., Yurko I. A., Fenko O. G., Yurko P. A. Causes of the eccentric compression reinforced concrete elements fixed joint stanchion and rafter gable frame of agricultural buildings The International Scientific Periodical Journal "Modern Technology and Innovative Technologies". Germany, Karlsruhe, 2017. issue № 2, vol. 2, pp. 126-129. DOI : 10.21893/2567-5273.2017-02-02-033

Hladka K. I., Bocharova N. P. Construction the bridge pier as parametric object using autodesk revit. Nauka ta progres transportu. Vìsnik Dnìpropetrovs’kogo nacìonal’nogo unìversitetu zalìzničnogo transportu. Dnipro, 2017, vol. 4 (70), pp. 129-140. Access Mode : DOI : ps:// doi.org/10.15802/stp2017/109648

Kluchnik S. V., Hladka K. I., Bocharova N. P. Stress-strain state of beam staged connection point of the railway bridge track-way. Nauka ta progres transportu. Vìsnik Dnìpropetrovs’kogo nacìonal’nogo unìversitetu zalìzničnogo transportu. Dnepr, 2017, vol. 3 (69), pp. 160-170. Access Mode DOI https:// doi.org/10.15802/stp2017/104762

Marinichenko O. H. Dynamic behavior of two-span continuous concrete bridges under moving of high-speed trains. Nauka ta progres transportu. Vìsnik Dnìpropetrovs’kogo nacìonal’nogo unìversitetu zalìzničnogo transportu. Dnipro, 2017, vol. 5 (71), pp. 124-130. Access Mode DOI https://doi.org/10.15802/stp2017/115385




ISSN 2413-6212 (Online)

ISSN 2227-1252 (Print)